Dans les régions sujettes aux chutes de neige et aux températures glaciales, il est essentiel que les structures puissent résister à ces éléments, notamment en renforçant les fondations et l'intégrité structurelle.
Le bois est un matériau extrêmement solide et pourtant léger, capable de résister à d'immenses forces sans se fissurer sous la pression grâce à ses longues et fines parois cellulaires. En outre, les nombreux clous ou points d'assemblage ajoutent encore à la résistance du bois.
Poids plus léger
Le bois est un matériau respectueux de l'environnement. Les longues et fines parois cellulaires qui composent le bois en font un matériau de construction impressionnant, doté d'un rapport poids/résistance exceptionnel. Lorsqu'elles sont correctement entretenues, les structures en bois peuvent durer des décennies, voire des siècles !
La légèreté du bois en fait un choix intéressant pour les bâtiments de grande hauteur où la gravité peut exercer une pression sur les fondations. Une ossature bois bien conçue peut atténuer cette pression en utilisant des planchers, des poutres et des contreventements pour soutenir et maintenir la stabilité de la structure au fil du temps.
Les bâtiments en bois clair sont également de meilleurs isolants que les structures en béton ou en acier, de sorte qu'il faut moins de chauffage en hiver et de refroidissement en été pour créer une température intérieure agréable pour les résidents et les visiteurs. Cela permet de réduire la consommation d'énergie tout en maintenant des conditions confortables à l'intérieur.
Accro à son respect de l'environnement, le bois est aussi une source d'inspiration. matériau respectueux de l'environnement qui produit moins de gaz à effet de serre lors de sa fabrication que le béton et l'acier. En outre, le bois peut facilement être recyclé et réutilisé comme matériau de construction à l'infini.
Les structures en bois présentent une élasticité naturelle qui les rend résistantes aux forces latérales telles que les tremblements de terre. Cela explique pourquoi des temples et des églises historiques en bois du Japon, de Norvège et d'Angleterre restent debout après de fortes secousses. Des essais récents montrent que les bâtiments en bois à ossature légère de taille moyenne, comptant jusqu'à six étages, peuvent résister à un tremblement de terre d'une magnitude de 7,5 sans subir de dommages significatifs.
Mais il est essentiel de se rappeler que la durabilité de tout bâtiment construit en bois dépend de sa conception. De mauvaises pratiques de construction et d'entretien peuvent raccourcir sa durée de vie, quel que soit le matériau utilisé ; il faut donc prolonger sa durée de vie le plus rapidement possible. Pour garantir la longévité d'une structure en bois, les constructeurs doivent respecter tous les codes de construction nécessaires et utiliser du bois sec et traité.
Ductilité
La ductilité fait référence à la capacité des matériaux à se déformer plutôt qu'à se rompre sous l'effet d'une tension, ce qui fait des mesures de ductilité une source inestimable pour la sélection des matériaux dans les applications d'ingénierie et à des fins de contrôle de la qualité. En outre, la mesure de la ductilité permet une modélisation précise des structures et des pièces, ce qui se traduit par des processus de conception plus efficaces et des composants plus résistants.
Bâtiments en bois résistent mieux aux fortes chutes de neige que la plupart des autres types de bâtiments, car ils sont plus souples et plus ductiles que beaucoup d'autres. Leur matériau à la fois souple et flexible se plie facilement sans se briser, tandis que les clous et les raccords métalliques souvent utilisés avec eux offrent une ductilité encore plus grande, aidant les structures à résister aux forces sismiques qui pourraient autrement s'avérer destructrices.
Pour déterminer la ductilité d'un bâtiment, il faut procéder à un essai spécifique. Pour ce faire, un échantillon plat ou rond de matériau de construction est placé dans une machine d'essai et soumis à une charge de traction ; toute déformation subie par le matériau peut alors être reportée sur une courbe contrainte-déformation ; lorsque la déformation commence à changer avec le temps et se manifeste par un collet ou des entailles, il s'agit du "point de ductilité".
Le calcul de la ductilité exacte d'un bâtiment à l'aide de cette méthode peut s'avérer difficile en raison du pic souvent plat de sa courbe contrainte-déformation et de la variation entre la déformation réelle au point d'étranglement et la valeur brute calculée à partir de la courbe contrainte-déformation nominale.
Pour mesurer avec précision la ductilité d'un bâtiment, ses matériaux doivent subir des cycles répétés de charges croissantes jusqu'à ce qu'ils se fracturent ou dissipent une quantité d'énergie spécifiée. Une approche plus efficace pour évaluer la ductilité des structures en bois consisterait à utiliser une méthodologie basée sur les performances. L'Eurocode 8 propose un tel système de classification qui permet de classer les éléments structurels ou les connexions en fonction de leur comportement et de leur capacité à dissiper l'énergie.
Intégrité structurelle
L'intégrité structurelle désigne la capacité d'une structure à remplir la fonction pour laquelle elle a été conçue dans des conditions d'exploitation normales, tout en restant sûre si les conditions dépassent ce qui a été spécifié lors de la phase de conception. Tous les ingénieurs structurels devraient comprendre ce concept, bien que la réalisation d'une inspection et d'une évaluation approfondies nécessite des connaissances et une expérience spécialisées. Les ingénieurs spécialisés dans l'intégrité structurelle offrent des perspectives uniques à leur secteur grâce à l'inspection continue des structures et des composants au fil du temps.
Les structures doivent maintenir un niveau élevé d'intégrité structurelle pendant les conditions climatiques hivernales, notamment en raison des fortes accumulations de neige, des vents forts et des températures glaciales qui mettent à rude épreuve les éléments de construction et leurs connexions. Il est donc essentiel que tous les éléments structurels restent sûrs tout en supportant efficacement leurs charges.
Il est essentiel que les dalles, les poutres et les colonnes possèdent toutes des capacités de charge adéquates ; l'isolation doit également être correctement installée pour réguler la température intérieure et empêcher les pertes de chaleur ; la conception doit également prendre en compte la formation potentielle de glace qui pourrait générer des forces de flexion et de cisaillement sur les structures ; ces facteurs doivent tous être pris en compte dans tout plan de conception pour toute structure en cours de construction ou de rénovation.
Le maintien de l'intégrité structurelle d'un bâtiment peut être long et difficile, mais il est essentiel pour assurer le service prévu pendant la durée de vie prévue. Des évaluations régulières de l'intégrité structurelle doivent donc être effectuées, et les résultats consignés dans un registre de l'intégrité structurelle pour référence ultérieure.
La mise en œuvre d'un système d'entretien et d'inspections de routine permet de maintenir l'intégrité de la structure tout au long de sa durée de vie. Les codes de construction modernes et les mesures de protection technique, telles que les inspections structurelles périodiques, permettent de détecter rapidement tout problème potentiel afin de le résoudre au plus vite ; des contrôles réguliers des structures des maisons ou des bureaux garantissent que leur intégrité reste intacte plus longtemps. Profitez donc de l'occasion pour inspecter les signes d'une mauvaise intégrité structurelle ce week-end !
La force
Le bois est un matériau adaptable, qui s'adapte facilement aux différents styles et conceptions architecturales. Cette flexibilité permet à ses créateurs d'élaborer de magnifiques structures. Les excellentes propriétés d'isolation du bois permettent de maintenir une température intérieure confortable. En outre, sa production émet de faibles quantités de CO2. Par conséquent, cette ressource naturelle renouvelable peut être utilisée pour construire des bâtiments durables et sains à des fins résidentielles, commerciales ou publiques.
Le bois a la force de supporter d'immenses quantités de contraintes grâce aux liens moléculaires solides que l'on trouve dans ses fibres de cellulose. Il résiste à des forces de tension allant jusqu'à 5 000 kg de compression parallèle le long de ses fibres. Son incroyable résilience garantit la sécurité et la durabilité des structures construites en bois, telles que les entrepôts ou les gratte-ciel.
Le bois peut être encore renforcé par l'utilisation de bois spéciaux tels que le bois lamellé-croisé (CLT) et le bois lamellé-collé, utilisés dans les bâtiments modernes pour construire des structures légères et solides à la fois. L'ingénierie du CLT et du lamellé-collé offre de nouvelles possibilités de créer des conceptions complexes en utilisant le bois, et peut être utilisée pour la construction de bâtiments à plusieurs étages. En outre, le bois d'ingénierie produits sont extrêmement résistants aux charges sismiques, ce qui est idéal pour les régions à forte activité sismique.
La mise en œuvre de principes de conception résistants au vent dans les bâtiments en bois permet de renforcer considérablement leurs structures et de s'assurer qu'ils peuvent résister à des vents puissants pendant une tempête de neige. Cet objectif peut être atteint en utilisant des formes épurées, des systèmes de contreventement appropriés et en plaçant soigneusement les fenêtres et les ouvertures de manière à limiter l'accumulation de débris transportés par le vent. Il convient également d'utiliser des produits de préservation et des vernis sur les structures en bois afin de les protéger contre la décomposition biologique et les insectes, et de prolonger leur durabilité et leur durée de vie. Des inspections régulières permettent de s'assurer que le bois reste solide dans des conditions météorologiques extrêmes, ce qui permet d'éviter des réparations coûteuses et de prolonger sa durée de vie.
